一种爬楼机器人的制作方法

本发明涉及建筑机械，尤其是一种可攀爬楼层的爬楼机器人。

背景技术：

建筑领域中，目前的高层建筑施工中，外墙脚手架多采用升降式脚手架。传统的升降脚手架主要采用钢管、连接扣件及其它部件搭设，其存在的缺点主要为如下几点：一是在组装时存在钢管规格多、组装程序复杂、组装速度慢、效率低、影响建筑结构主体施工进度等缺点；二是在保证相同施工进度的条件下，不得不需要大量的劳动力资源，同时就单个施工人员而言劳动强度也较大；三是在架体组装时，人为因素产生的不确定性增加，有时会出现架体结构不符合安全要求而存在诸多安全隐患，造成脚手架使用过程中的安全问题；四是在拆卸过程中同样需要大量的人工操作。

现有技术中，升降脚手架主要体现在：集成化不高、安装困难、加工难度大。并且升降装置往往都是驱动装置跟运载平台分开设置，驱动装置，比如葫芦、液压装置等往往外露，在运作时则会影响施工人员安全，也会对设备及运行安全造成很大影响，分开设置也使得安装工序复杂，浪费人工。

技术实现要素：

鉴于上述状况，有必要提供一种自动化程度高、使用安全方便的爬楼机器人。

为解决上述技术问题，提供一种爬楼机器人，其用于在建筑结构上升降，该机器人包括下臂、驱动装置和上臂，该下臂为长条形壳体，包括上部和下部，该下臂内部设有与该上臂相适配、且可使该上臂在其上滑动的滑槽，该下臂和该上臂上分别固定设有第一机械爪和第二机械爪，所述第一机械爪和第二机械爪可直接扣于该建筑结构上，该驱动装置驱动该上臂在该下臂的滑槽内往返移动，使该上臂与该下臂发生相对往返位移，从而使该固定于下臂的第一机械爪和固定于上臂的第二机械爪攀爬于建筑结构上，带动整个机器人相对于该建筑结构升降。

该驱动装置包括电动葫芦、动轮座和滑轮座，该电动葫芦包括电机、传动机构和链条，该电机和传动机构分别固定于该下臂的下部上，该动轮座和该滑轮座分别安装于该下臂内且该动轮座与该上臂固定连接，该滑轮座通过调节机构与该下臂的上部固定，该动轮座通过该电机、传动机构和链条的驱动可使该上臂在该滑槽内移动。

该动轮座和该滑轮座分别为壳体状，卡扣连接于该下臂内且可在该下臂内竖直移动，该动轮座内设有动滑轮，该滑轮座内设有定滑轮，该链条分别穿过该动轮座和该滑轮座且与该动滑轮和定滑轮连接。

该第一机械爪为两个，分别设于该下臂的两侧，所述第一机械爪包括连接该下臂的机械手和可扣于建筑结构上的机械爪钩，该第二机械爪包括连接该上臂的机械手和可扣于建筑结构上的机械爪钩。

在该建筑结构上固定安装有附墙抓手，该附墙抓手上设有与该机械爪钩相配合的扣槽。

该机械爪钩套设有座垫，该座垫与该扣槽相适配。

该调节机构包括依次连接的调节座、调节杆和调节拉簧，该调节座固定于该下臂的上部端口，该调节拉簧与该滑轮座固定连接。

包括底座，该下臂的下部竖直固定安装在该底座上，在该底座上安装有固定架，该电机和传动机构固定安装在该固定架上，在该电机与该底座之间设有重力传感装置。

该下臂壳体表面沿其竖直方向设有若干通孔。

该第一机械爪和该第二机械爪分别通过螺栓与该下臂和上臂固定连接。

上述爬楼机器人通过驱动装置驱动上臂与下臂产生相对移动，从而使可扣于建筑结构上的第一机械爪和第二机械爪可以攀爬楼层，达到爬楼的目的，驱动装置设于下臂内，且可随下臂一起升降运动，其有益效果为：

a、集成化高；

b、安装简单；

c、工厂加工简单。

爬楼机器人可通过电脑控制，其自动化程度高、使用广泛、可用于高层防火救援。

附图说明

图1是本发明爬楼机器人分解状态示意图。

图2是图1中A处放大图。

图3是图1中B处放大图。

图4是本发明爬楼机器人中下臂和上臂连接状态横截面示意图。

图5是本发明爬楼机器人中下臂横截面示意图。

图6是本发明爬楼机器人中上臂横截面示意图。

图7是本发明爬楼机器人中第一机械爪和第二机械爪中机械爪钩张开状态结构示意图。

图8是本发明爬楼机器人第一机械爪中机械爪钩闭合状态和第二机械爪中机械爪钩张开状态结构状态示意图。

图9是本发明爬楼机器人中建筑结构与第二机械爪相扣结构示意图。

图10是本发明爬楼机器人中建筑结构与第一机械爪、第二机械爪相扣结构示意图。

图11是本发明爬楼机器人上臂相对下臂相对移动状态图。

图12是本发明爬楼机器人整体结构示意图。

其中：10、建筑结构； 20、下臂； 22、上部； 24、下部； 26、通孔； 28、滑槽； 30、上臂； 42、第一机械爪； 422、机械手； 424、机械爪钩； 44、第二机械爪； 442、机械手； 444、机械爪钩； 50、底座； 52、固定架； 54、重力传感装置； 61、电机； 62、传动机构； 63、链条； 72、动轮座； 74、滑轮座； 82、调节座； 84、调节杆； 86、调节拉簧； 90、附墙抓手。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明的爬楼机器人作进一步的详细说明。

请参见图1至图11，本发明实施例的一种爬楼机器人，其用于在建筑结构10上升降，该机器人包括下臂20、驱动装置和上臂30，该下臂20为长条形壳体，包括上部22和下部24，该下臂20内部设有与该上臂30相适配、且可使该上臂30在其上滑动的滑槽28，该下臂20和该上臂30上分别固定设有第一机械爪42和第二机械爪44，所述第一机械爪42、第二机械爪44可直接扣于该建筑结构10上，该驱动装置驱动该上臂30在该下臂20的滑槽28内往返移动，使该上臂30与该下臂20发生相对往返位移，从而使该固定于下臂20的第一机械爪42和固定于上臂30的第二机械爪44攀爬于建筑结构10上，带动整个机器人相对于该建筑结构10升降。当驱动装置正向驱动时，该上臂30相对于滑槽28向上移动，第二机械爪44随上臂30向上移动（如图9所示），当移动至上一楼层的建筑结构10上时，驱动装置停止运作，上臂30停止移动，使第一机械爪42牢扣于建筑结构上，再次启动驱动装置反向驱动时，使下臂20相对于该上臂30产生向下移动，下臂20通过第一机械爪42扣于建筑结构10处作为支点上升，当第一机械爪42移动至与第一机械爪同一水平楼层时，驱动装置停止运作，此时，整个爬楼机器人上升一个楼层。

更具体地，该驱动装置包括电动葫芦、动轮座72和滑轮座74，该电动葫芦包括电机61、传动机构62和链条63，该电机61和传动机构62分别固定于该下臂20内，该动轮座72和该滑轮座74分别安装于该下臂20内且该动轮座72与该上臂30固定连接，该滑轮座74通过调节机构与该下臂20的上部22固定，该动轮座72通过该电机61、传动机构62和链条63的驱动可使该上臂30在该滑槽28内移动；该动轮座72和该滑轮座74分别为壳体状，卡扣连接于该下臂20内且可在该下臂20内竖直移动，该动轮座72内设有动滑轮，该滑轮座74内设有定滑轮，该链条63分别穿过该动轮座72和该滑轮座74且与该动滑轮和定滑轮连接。当电机61正向启动，电动葫芦开始运作，链条63带动动轮座72上升，动轮座72与上臂30连接，因此动轮座72带动上臂30上升（如图11所示），当上升至上一楼层时，该上臂30上的第二机械爪44扣于楼层的建筑结构10上，此时电机61反向启动，传动机构62使电机61和传动机构62均固定于下臂20内，链条63带动动轮座72下降，上臂30相对于下臂20向下移动，当第一机械爪42上升至与第二机械爪44同一水平位置时，停止电机61，此时，整个爬楼机器人上升一个楼层。

电动葫芦、动轮座72和滑轮座74均设于下臂20内，在电机61运作驱动时，整个驱动装置都处于整体密封状态，并随下臂20一起升降运动，其自动化程度高，使用方便安全。

如图7至图10所示，设于同一水平高度的该第一机械爪42为两个，且分别设于该下臂20的两侧，所述第一机械爪42包括连接该下臂20的机械手422和可扣于建筑结构10上的机械爪钩424，该第二机械爪44包括连接该上臂30的机械手442和可扣于建筑结构10上的机械爪钩444；在该建筑结构10上固定安装有附墙抓手90，该附墙抓手90上设有与该机械爪钩424、444相配合的扣槽，附墙抓手90通过螺栓固定于建筑结构10上，图8、图9中所示机械爪钩424为收拢状态，机械爪钩444为支撑状态，支撑状态的机械爪钩444用于钩住建筑结构10使上臂30处于与建筑结构10处于静止状态，收拢状态的机械爪钩424所在的下臂20处于上升或下降状态。

该机械爪钩424、444套设有座垫，该座垫与该扣槽相适配，座垫可减轻机械爪钩424、444对建筑结构10或附墙抓手90的磨损。

该调节机构包括依次连接的调节座82、调节杆84和调节拉簧86，该调节座82固定于该下臂20的上部22端口，该调节拉簧86与该滑轮座74固定连接，通过调节机构，可方便调节滑轮座74与下臂20连接的松紧度，通过调节松紧度，可确保整个装置受力均匀，起到稳固作用。

爬楼机器人可作为一种施工载体可装载多种施工机具，如施工平台、转料平台和起重设施。在机器人的下臂20沿其竖直方向处设有若干通孔26，通过下臂20上的通孔26，可搭建、安装平台，用来运输承载。

本发明爬楼机器人，还可以包括底座50，当设有底座50时，该下臂20的下部24竖直固定安装在该底座50上，该底座50上安装有固定架52，该电机61和传动机构62固定安装在该固定架52上，当下臂20移动时，带动底座50一起移动，在该电机61与该底座50之间设有重力传感装置54，电机61和传动机构62安装于固定架52上，避免与底座50直接接触，通过重力传感装置54，可适时监测装置的运载重量。

该第一机械爪42和该第二机械爪44分别通过螺栓与该下臂20和上臂30固定连接，根据楼层高度，可方便调整第一机械爪42和该第二机械爪44与下臂20和上臂30的固定位置。

本发明中建筑结构10为每一楼层中具有的固定台阶面，图12中所示为本发明爬楼机器人的整体结构图。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，比如本发明驱动装置采用电动葫芦，然而并非用以限定本发明，本发明的驱动装置也可替换成液压驱动装置，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。